2011年3月11日, 日本福岛核电站事故发生后, 我单位于2011年3月30日起开展应急监测工作, 对流经兰州市的黄河水和市区末梢自来水进行放射性污染监测。

1 材料与方法 1.1 仪器

BH1216Ⅲ型二路低本底α、β测量仪(北京核仪器厂), 样品测量前, 各路探测器在仪器连续通电8 h, 探测效率变化均小于± 10%;在1 000min的测量时间内, 本底计数变化均在()范围内(其中为本底计数的平均值, σ为本底计数的标准误差)^[1]。

1.2 标准源

中国计量科学研究院提供的²⁴¹Amα标准源, 比活度为50.30 Bq/g; β标准源为KCl, 比活度为14.4 Bq/g。量值测量允许误差2.5%, 低本底测量仪器允许误差为5%。测量装置的α探测效率一路为4.84%, 二路为6.66%;β探测效率一路为29.10%, 二路为28.11%。

1.3 试剂

实验所用的硝酸、浓硫酸、蒸馏水均符合国家标准或专业标准。

1.4 样品采集与预处理 1.4.1 样品采集

2011年3月30日至4月24日连续采集兰州段兰州港黄河水25份; 末梢自来水采集点选择在本实验室, 每天固定采样时间, 连续采集25份。

1.4.2 样品预处理

样品预处理依据国国家标准GB/T 5750.13-2006 1.1.6.1.1-1.1.6.1.3^[2]进行。

1.5 样品源的制备

用不锈钢样品勺将烧灼后称量过的固体残渣刮下, 在瓷蒸发皿内用玻璃棒研细、混匀。取200 mg残渣放入已称量好的样品盘内(直径45 mm)用丙酮将固体粉末铺设均匀、平整, 在红外光灯下烘干, 置于干燥器中冷却至室温, 以备测量。

1.6 样品测量 1.6.1 测量方法

黄河水和自来水的总α放射性、总β放射性测量分别采用国家标准GB/T 5750.13-2006中的标准曲线法和GB/T 5750.13-2006中的薄样法。

1.6.2 总α放射性、总β放射性探测效率依据国家标准GB/T 5750.13-2006中的方法 1.6.3 质量控制

低本底α、β测量装置使用可溯源的标准源进行刻度。监测前后对仪器稳定性和本底长期稳定性进行检查, 确保仪器监测功能正常。按照《生活饮用水标准检验方法:放射性指标》(GB/T 5750.13 -2006)的测量要求, 处理和测量样品, 保证样品的测量时间, 确保测量结果的可靠性。本实验室曾参加中国疾病预防控制中心辐射防护与核医学安全所组织的全国水中总α放射性、总β放射性比对, 结果合格。

2 结果 2.1 黄河水的总α放射性、总β放射性水平检测结果

从图 1可见, 2011年3月30日~4月24日期间, 兰州地区黄河水总α、总β放射性浓度范围分别为(0.05~0.10) Bq/L和(0.06~0.12) Bq/L, 均值分别为0.07 Bq/L和0.09 Bq/L。监测的黄河水总β放射性处于本地区2007年至2010年监测的黄河水总β放射性浓度0.08~0.11 Bq/L的范围之内, 总α放射性低于国家生活饮用水卫生标准0.5 Bq/L的限值^[3]。

2.2 自来水的总α放射性、总β放射性水平检测结果

从图 2了解到, 2011年3月30日~4月24日期间, 兰州地区自来水总α、总β放射性浓度范围分别为(0.05~0.20) Bq/L和(0.06~0.14) Bq/L, 均值分别为0.07 Bq/L和0.09 Bq/L。总β放射性浓度处于本地区2007年至2010年监测的黄河水总β放射性浓度0.06~0.14 Bq/L的范围之内, 总α放射性浓度低于国家生活饮用水卫生标准0.5 Bq/L的限值。

3 讨论

2011年3月11日日本福岛核电站由于地震和海啸的缘故, 导致其中核电站反应堆堆芯熔化, 发生氢气爆炸, 随即释放出大量放射性物质。本单位3月31日~4月24日监测的兰州地区黄河水、自来水的总放射性浓度均低于国家生活饮用水标准限值, 其中总β放射性浓度在历年监测值范围之内。

本实验监测出兰州地区黄河水、自来水的总放射性水平在福岛核事故后有所上升, 但均在历史监测值附近, 且均低于国家生活饮用水标准限值。这可能是核爆炸后, 放射性物质进入大气层环流中, 大颗粒放射性物质受重力作用先在近事故爆炸点沉降, 而细小的颗粒则受风力影响, 在远离爆炸点沉降。而且兰州地区与日本福岛核电站相距几千公里, 大气中的放射性物质在流动的过程中浓度逐渐降低, 沉降到本地区的浓度降低。同时由于水的溶解、吸附作用, 一定浓度的放射性物质在水中被稀释, 浓度降低, 对地表水放射性水平的影响很小。

在进行水中放射性物质监测时, 样品采集点的选择也至关重要。放射性物质沉降到水面以后, 由于重力作用和所吸附颗粒的性质, 溶解于水中或沉降到水中河床上, 部分还会漂浮在水面。如果采样点选择不合适, 采集的样品就不具代表性, 也会对监测结果有影响。一般来说, 采集江、河、湖和水库等地面水时, 一般于水面以下一定深度采样, 如水较深还应同时采集不同深层的样品。当水面较宽, 水的流速不一致时, 应在河流的断面采集若干个样品^[5], 保证采集的水样具有代表性。

总体分析表明, 2011年日本福岛核事故对兰州地区的水质造成的污染不明显, 不会影响公众健康。